华龙一号首堆工程常规岛设计质量管控经验总结

黄家运

(中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，上海 200063)

0 引言

我国坚持安全第一、质量第一的核电发展方针，在确保核电安全的基础上实现高效、统筹、协调、可持续发展，因此，设计质量对于核电项目的建设至关重要。作为核电设计中的常规岛设计，与传统能源发电的设计方式有较大差异，对设计过程的质量控制要求也有所不同，如何对常规岛设计质量进行严格的全过程管控，是设计单位一直在不断探讨的问题。

本论文结合华龙一号全球首堆示范项目福清福清核电厂5、6号机组工程常规岛设计的实际情况，研究在核电常规岛设计质量管控上可采取的做法和措施，总结在设计质量管控上的经验，可为后续核电项目常规岛设计质量管控提供一些参考。

1 项目概况

福建福清核电厂5、6号机组工程位于福建省福清市三山镇，距福州市71 km、福清市32 km，工程首次采用具有我国完全自主知识产权的华龙一号三代核电机组，建设两台百万千瓦级核电机组。5号机组于2015年5月7日正式浇灌第一罐混凝土， 2021年1月30日已正式投入商业运行；6号机组于2015年12月22日正式浇灌第一罐混凝土，2022年1月1日已成功并网发电。

从2008年开始，中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司(以下简称“华东院”)全面承担福清5、6号机组的常规岛设计工作，作为华龙一号全球首堆工程，对于设计质量的把控至关重要。华东院是国内最早参与核电建设的电力设计院，从上世纪七十年代秦山核电开始，先后负责了我国22台核电机组的常规岛或电厂配套设施(balance of plant,BOP)设计，积累了丰富的核电设计经验，孕育了深厚的核电文化，在核电设计中遵循“凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有人验证、凡事有据可查”的核电质保理念，确保设计全过程可控，设计成品优良。

2 质量保证大纲

质量保证大纲是指导设计的纲领性文件，在福建福清核电厂5、6号机组工程上，华东院在可研阶段，已严格按照《中华人民共和国核安全法》、HAF003(1991)《核电厂质量保证安全规定》、HAD003/06《核电厂设计中的质量保证》和华东院管理体系《管理手册》的相关要求，编制了项目的《常规岛设计质量保证大纲》(以下简称《质保大纲》)，明确质量目标，建立了组织机构，界定各级人员质量职责，规定影响福建福清核电厂5、6号机组工程常规岛设计工作质量的一切活动，从而通过这些措施保证工程质量目标的实现。这些活动包括文件控制、设计输入、设计接口、设计验证、设计确认、设计变更、现场服务的管理和质量信息收集及质量保证监查等。

《质保大纲》中的政策声明由华东院最高管理者签署，明确了华东院各部门和各级人员在质量保证工作中应完成的工作和职责，各部门和各级人员都必须严格执行。《质保大纲》由质量工程师编制，质保工程师和设计总工程师校核，管理者代表审核，总经理批准后正式发布，充分确保《质保大纲》作为项目设计质量保证顶层文件的权威性。同时，华东院最高管理者每年至少组织一次核电厂设计质量保证管理部门审查，对《质保大纲》的执行状况进行评价，针对发现的问题予以改进和完善，从而确保《质保大纲》的适用性和有效性。

另外，在福建福清核电厂5、6号机组工程的可研、初步设计和施工图阶段，编制相应的设计计划，按照华东院管理体系文件的要求进行审查和修订，以保证充分覆盖影响质量的所有活动。

3 质量保证措施

3.1 组织机构

为了对项目设计质量进行有利的管控，按照《质保大纲》的要求，华东院建立了组织机构，并明确规定其职责、权限等级及内外联络渠道。在福建福清核电厂5、6号机组工程上，华东院建立的常规岛设计和技术服务组织机构如图1所示。

图1 常规岛设计和技术服务组织机构图

以上各级人员的质量职责均在《质保大纲》中均有明确规定，比如对于设计总工程师的职责是全面负责本工程项目的设计及技术服务工作，是本工程项目的负责人，是工程项目的外部接口负责人和内部接口的归口人，参与确定和评审与产品有关的要求；在工程项目实施过程中组织领导工程的勘测设计工作、工程项目管理工作，负责项目设计策划；制定并组织实现项目质量目标；负责与顾客的沟通，以满足顾客要求和法律法规；控制勘测设计、项目运营的全过程，组织协调各专业的勘测设计工作、项目管理工作，审批本工程的主要勘测设计、项目管理文件，并对工程勘测设计综合技术的正确性、勘测设计文件的完整性和质量、进度、造价全面负责。这些规定给出了各级人员在项目执行过程中的职责和分工，减少了相互的扯皮，可有利用设计工作顺利开展和质量的管控。

另外，为了确保项目设计质量，华东院按照内部管理体系文件的要求，对各岗位的人员资格任职进行了明确规定，在根据工作需要配备足够的合格的管理和设计人员的同时，确保所有参加管理和设计人员对核电设计所用的规范、标准和准则的要求有足够的知识。比如对于参与福清核电厂5、6号机组工程的设计人员在上岗前需进行质量保证教育培训和核电知识专业培训；对于现场的工地代表应具备三级设计师及以上任职资格，并有两年及以上设计工作经验。

通过建立明确的组织机构，给出明确的职责和权限等级，结合严格的任职资格要求，为福清核电厂5、6号机组工程的设计质量的管控奠定了坚实的基础。

3.2 文件控制

对设计文件的编制、校核和批准进行有效控制是确保设计质量的关键手段，在福清核电厂5、6号机组工程上，华东院规定了所有的设计文件均要求由合格的人员编制文件，具备资格的人员审核，并经主管负责人或授权人员批准。同时，为了更好控制核电项目的设计成品质量，华东院还每季度对本季度出版的设计成品文件按比例进行抽样检查，对发现的问题及时修改反馈，并按季度由项目的质量工程师编制项目的《质量趋势分析报告》，对常规岛的设计质量进行及时跟踪，出现问题，及时纠正。

与此同时，对于设计文件的归档工作也有明确的规定和要求，除满足华东院管理体系文件要求外，考虑到华龙一号项目60年的设计寿命，后期机组运行技术支持和服务会对原始设计文件的需求持续多年，因此，对于本项目的设计文件除电子归档外，纸质设计文件需归档两份。

对于变更文件，必须按规定的程序进行审核和批准。审核人员有权查阅作为批准依据的有关资料，并必须对原文件的要求和意图有足够的了解。文件的变更一般由原编制部门组织，变更的文件必须由审核和批准原文件的人员进行审核和批准，或者指定对原文件的要求和意图有足够了解并胜任的人员审核和批准。必须及时把文件的修订及实际情况迅速通知并发放所有有关的人员和部门，同时收回/销毁原文件，或加盖合适的标识，以防止使用过时的/作废的或不合适的文件。

3.3 设计输入控制

工程项目设计之前，首先应确定与本设计有关的设计输入，并随着设计进展做出必要的调整和补充。

设计输入的详细程度必须满足设计的要求，在福清核电厂5、6号机组工程上，由设计总工程师组织对其他单位发至华东院的设计输入进行识别、登录并进行分解后发至华东院各设计专业部门。华东院输出至其他单位的设计输入均由设计总工程师组织管理和批准。

对已生效的设计输入进行修改、变更时，除必须说明修改、变更的原因外，还必须经过与原设计输入相同的审核和批准程序。

设计输入在使用之前，应按有关程序规定进行验证、审核，以防止使用不正确的设计输入。

通过一系列对设计输入的严格把控，确保华龙一号首堆工程常规岛的设计输入资料准确。

3.4 设计接口控制

设计接口是指单位间、部门间、人员间的设计分界和责任分界。为统一和协调设计，项目制定了设计接口的管理程序，并对专业设计人员进行宣贯，以便对设计接口进行有效的控制。

1)外部接口管理

本项目明确华东院外部接口负责人是设计总工程师，其拥有足够的权限来做出决定、解决问题、提供或审查资料及采取其他所需行动。接口工程师协助设计总工程师具体实施设计接口计划的落实、跟踪和检查，并做好外部接口文件登记、分发、保管和归档工作。

对于在项目前期阶段用口头或其他非正式方式传递的设计资料，必须及时补齐各种手续使之符合要求的文件予以确认并纳入管理之中，在核电上要做到“凡事有据可查”。

所有进华东院的外部接口文件由接口工程师协助设计总工程师做好接收、登录、分发及分发记录、保存和归档工作。各相关专业负责做好本专业外部接口资料的验证工作。

向外单位提出的设计接口文件均交接口工程师编号后统一发出，接口工程师做好出华东院外部设计接口资料的登录以及电子文件保管工作。各专业主设人做好本专业提出外部接口文件的归档工作。

同时，为了本项目外部接口资料的统一管理，外部接口的编码原则和管理程序应符合总承包方编制的外部接口控制的规定要求。

2)内部接口管理

华东院各专业间的设计接口管理，由设计总工程师组织管理。专业主设人是内部接口的责任人，负责本专业设计接口管理工作，负责编制本专业的设计接口资料清单，负责做好本专业设计接口资料的提出、接受、登录、验证、变更、保管和归档工作。接口工程师协助设计总工程师跟踪、检查内部设计接口的实施情况，每月报告设计总工程师，并做好内部设计接口文件登记工作。

提出资料的专业将接口资料分发给接收专业的同时，将“内部接口资料交换通知单”首页复印件交接口工程师，接口工程师应做好登记。

提出资料专业主设人负责登记、保管原件和归档工作。接收专业做好资料交换通知单的签收、登记和保管工作。

项目上要求所有的内部接口资料需采用正式的内部接口资料交换通知单形式，各种手续应符合院管理体系文件的要求。

3.5 设计验证

设计验证是审查、确认或证实设计的过程。设计验证的目的是确保设计满足所有的设计要求，包括设计输入、设计过程的计划及接口要求。

根据核安全法规的相关要求，华东院在福清核电厂5、6号机组工程中的设计验证除执行四级校审制度外，必要时还采用了设计审查、设计评审、鉴定试验方法和再次校核中等方法来进行设计验证。设计验证(包括校核)要求必须由能胜任的、未参与原设计的小组或个人来完成。

本项目在对已部分验证过的设计需要作变更时，还根据变更的影响进行了设计评审，确保设计变更对项目执行的影响最小。

3.6 设计确认

华东院规定设计确认工作应在上级部门/业主单位或总承包方的组织下进行。

本项目在可研和初设阶段的设计成品均由业主或总包方主持进行了审查，完成了设计确认。

本项目在施工图阶段的设计成品，除了配合业主完成相关的图纸会审和技术澄清外，华东院还适时组织各专业主设人对设计成品向业主、监理和施工单位进行技术交底，并对涉及施工安全的重点部位和环节进行了安全交底，让各方充分了解设计意图及施工中应注意的事项。

同时要求各专业主设人对于施工图设计确认留下记录，设计确认记录由主设人作为质量记录予以保管和归档，华东院在每年组织的质保监查时会重点对设计确认的记录进行检查。

3.7 设计变更

设计变更是指对经评审、验证，并作为最终成品交付业主后的设计的修改、补充或者重新设计。

设计变更更改原因可能是外部的，也可能是内部的。设计更改的目的在于通过更改，使所设计的物项功能特性要求更加完整准确地体现在设计中。

本项目由设计总工程师组织管理整个工程的设计更改，并置于严格控制之下，并对项目的设计变更控制制定了如下的原则：

1)当采用设计成品修改升版方式进行设计更改且涉及其他专业时，应与有关专业联系，以资料交换的方式向相关专业提供接口资料，相关专业更改后，应按要求进行会签成品，确保升版的设计成品达到各方的设计意图。

2)当采用“工地代表修改设计通知单”方式进行设计更改时，如果设计更改影响到其他专业作相应修改，应在修改设计通知单中“相关专业影响分析”栏写明受影响专业。当该“工地代表修改设计通知单”上已表达了受影响专业所修改内容时，仅请受影响专业在该“工地代表修改设计通知单”上的相关文字处会签确认即可；当受影响专业需要另行进行设计更改时，应按照向受影响专业提交修改资料，并注明修改原因。

3)当设计更改影响到外部设计接口时，应以外部接口资料形式向有关设计单位提出，只有在得到对方书面确认后方可实施设计更改。

3.8 现场服务

现场服务是常规岛设计中一项重要的工作，尤其对于首堆项目，现场遇到的问题相对较多，而且处理的时限要求都比较高，因此华东院非常重视工程的现场技术服务。

华东院要求项目的设计总工程师应按本工程常规岛及其BOP设计与技术服务的职责和有关合同要求，积极有效地组织实施设计后的现场服务工作。对现场服务人员的选派必须是不仅能胜任工作，而且能善于处理各方面关系。参加现场服务的人员，应将服务中的记录和信息及时反馈给设计总工程师、所在专业部门和院内质量管理部门，为今后的更新设计提供依据。

在本项目实施过程中，华东院还要求各专业对现场各种问题单一周答复率必须达到95%以上。对于涉及多专业的问题，由设计总工程师组织各专业进行讨论，及时完成相关答复。在机组调试阶段，建立常规岛技术服务专项组，24小时待命，及时解决现场的各种问题，确保项目的顺利推进。

3.9 质量信息的收集、分析和持续改进

华东院在项目执行过程中，十分重视质量信息的收集，并要求质量信息的收集应以技术性质量问题或带有普遍性的质量问题作为重点，力求做到收集及时，各有关专业对于有价值的质量信息按照华东院管理体系文件的规定要求填写“质量信息反馈表”。

本工程在施工图阶段，要求各专业分管主任工程师进行项目质量趋势分析，在每季度末将各专业的质量趋势分析资料提交本项目质量工程师，主要包括如下内容：设计成品校审情况、设计成品质量检查情况、各专业设计修改通知单原因分析汇总表、本部门纠正措施和预防措施实施，以及其他质量信息等情况。质量工程师根据各专业提供的质量趋势分析资料进行汇总，编制工程每季度《质量趋势分析报告》，经审核批准后发往有关单位。

3.10 质保监查

遵照核安全法规HAF003(1991)《核电厂质量保证安全规定》的要求，“必须采取措施验证质量保证大纲的实施及其有效性。必须根据需要执行有计划的、有文件规定的内部及外部监查制度，以验证是否符合质量保证大纲的各个方面，并确定大纲的有效性”。

华东院对本项目，每年进行一次内部质量监查，每两年进行一次工程现场服务质量监查。

本项目内部质量监督的具体方式采用过程检查的形式，为了对某个方面的质保工作或质量活动进行专项评价，或者需要对发现的重大质量问题或潜在质量问题进行深入调查分析时，华东院质量管理部门组织实施专项质保监督活动，对本项目的设计、管理全过程进行监督检查。找出薄弱环节，以便采取积极有效的纠正或预防措施，提高设计与服务的质量和防止类似问题的重复发生。对查到的问题，相关部门必须进行认真整改，做到举一反三，避免类似问题出现。

4 结语

对于福建福清核电厂5、6号机组工程的常规岛设计，华东院建立明确的组织，通过文件控制、设计输入、设计接口、设计验证、设计确认、设计变更、现场服务的管理，及时收集质量信息进行持续改进，同时通过华东院内部质量保证监查和监督，确保项目的常规岛设计质量均处在可控状态，为华龙一号首堆工程的顺利商运奠定了坚实的基础。